随着大中城市地铁的兴建，基坑支护体系本身失稳和基坑开挖引起周围范围地表沉降、裂隙等工程事故开始增多，这与地铁基坑工程的支护结构设计是否科学合理直接相关，因此，地铁车站深基坑的支护问题已经成为目前工程界的热点和难点问题之一。　　 在深基坑工程中大量存在着两种极端的现象，一是由于支护设计和施工不当而导致深基坑工程事故，造成重大经济损失；二是由于支护设计保守而造成投资浪费。而后者往往更难以引起人们的注意。针对当前深基坑工程大量存在的这两种极端现象，为确保基坑工程的安全稳定，尽可能避免由于支护设计保守造成投资浪费，需要对基坑工程支护设计进行正确而经济的定位，而在支护方案和支护设计理论的确定的情况下，具体支护参数设计的确定成了至关重要的一个环节，如何寻找一组最佳设计参数，即满足结构安全问题，又不造成经济上不必要的经济浪费，是一个复杂的优化设计问题。　　 论文以武汉地铁站二号线一期深基坑工程为研究背景，针对武汉地铁站深基坑岩土条件特殊、地铁站沿线工程条件复杂等问题，分析深基坑支护结构设计和优化设计的基本原理，应用有限元法、非线性规划方法、遗传算法、以及MATLAB语言编程等研究手段，对地铁深基坑的支护结构参数进行优化，建立科学、合理的优化模型和优化软件，并据其选择相关支护结构参数，为地铁深基坑支护结构设计提供合理的依据，从而进一步指导现场实际施工，对实际工程具有重要的经济意义。　　 论文的研究内容及结论包括以下几部分：　　 (1)研究武汉地铁二号线一期工程站点沿线不同地貌单元的工程地质性质，为土压力计算提供精确的土力学参数；分析不同土压力理论的适用条件，结合相关地貌单元的工程地质条件，选用较为合理的土压力理论对深基坑支护结构进行主被动土压力的受力计算分析。　　 (2)研究深基坑支护结构变形机理，总结归纳深基坑支护工程中采用的基坑支护类型，根据武汉地铁二号线一期工程站点深基坑的主体支护形式分为地下连续墙、钻孔灌注桩和SMW工法三大类，分析各种支护类型结构的受力原理和变形机理，研究不同支护类型在施工时候的动态变形情况，为建立基坑支护结构的受力计算模型提供合理的依据。　　 (3)研究深基坑支护设计常规计算方法中的简支梁法、二分之一分割法、山肩邦男法等，弹性抗力法，以及有限元法，分析各种方法的优缺点，依据武汉地铁深基坑支护设计，采用考虑分步开挖的弹性地基梁法对地铁深基坑的支护体系进行模拟，建立支护结构的受力和变形计算模型，计算结果表明按照此设计方法所得的围护结构的位移变形和内力，与实际工程情况较为吻合，并利用MATLAB语言将其编入深基坑支护结构参数优化的模块中。　　 (4)研究深基坑支护体系优化理论，围绕基坑工程的优化问题，研究数值分析方法、非线性规划方法、遗传算法等，最终将基坑的支护结构参数作为优化变量，设计计算时支护结构需要满足的要求作为约束条件，支护结构的经济成本作为优化目标，利用遗传算法，建立了基坑支护结构参数设计的优化模型。　　 (5)研究计算机辅助设计方法，利用MATLAB语言编写深基坑支护结构设计计算程序和参数优化设计程序，并研究MATLAB软件中界面的实现和软件打包应用方法，编制深基坑支护结构参数优化软件，并选取武汉地铁二号线一期工程中积玉桥站、螃蟹甲站为例，利用编制的优化软件对积玉桥站、螃蟹甲站深基坑的支护结构参数进行优化，结果表明该优化软件是可实现的，优化结果是较为理想的。　　 最后，论文结合所研究的内容和结论，提出了对进一步工作的展望。